Was ist eigentlich ein Werkstückträger?

Jedes produzierende Unternehmen steht vor der Herausforderung den Materialfluss, für das herzustellende Produkt, über alle Abteilungen zu steuern. Mit einem intelligenten Werkstückträger (engl. workpiece carrier) kann diese logistische Herausforderung optimal gelöst werden. Der Prozess vom Rohling bis hin zum Fertigprodukt, wird dann idealerweise mit einem einzigen Werkstückträgersystem abgedeckt. So können die Produktion, Bauteilreinigung, Lager und Logistik durchgehend autoamtisiert werden.

Ausschuss minimieren und Oberflächen schützen

Jeder Kunde hat Interesse an maximaler Produktqualität. Insbesondere nach der Oberflächenbehandlung eines Werkstücks, ist es wichtig dieses optimal zu schützen. Produktionsbetriebe welche mit geringen Fertigungstoleranzen arbeiten, sind besonders gefordert hier eine maximale Fertigungsqualität zu garantieren. Die Bauteile können also nicht mehr als Schüttware transportiert werden, da sich so insbesondere bei Metallteilen, eine Beschädigung oder Abrieb, gar nicht vermeidem lässt. Es benötigt einen Werkstückträger! Die spezielle Kunststoffhalterung, egal ob Clip, Multiclip oder Kunststoffkorb, garantiert einen schonenden Transport.

Wie ist ein Werkstückträger aufgebaut?

Jeder Werkstückträger besteht aus zwei Hauptkomponenten:
  1. Werkstückaufnahme/-halterung (bzw. Clip oder Multiclip, Kunststoffkorb für Schüttware)
  2. Träger (engl. carrier oder tray, auf dem die Clips oder Kunststoffkörbe montiert werden können)
Werkstückträger sind mit Henkeln für ein optimales Handling, durch Maschinen oder Produktionsmitarbeiter versehen. Abstandshalter oder auch die Henkel selbst garantieren die Stapelfähigkeit mehrerer Werkstückträger übereinander.

Keine Automation ohne Werkstückträger

Insbesondere in einem Zeitalter von Industrie 4.0, werden Produktionsprozesse konsequent automatisiert. Damit alle Roboter und Automationskomponenten das Bauteil optimal ansteuern, entnehmen, verarbeiten und anschließend an den nächsten Produktionsschritt übergeben können, bedarf es gleichbleibender Produktionsbedingungen. Diese werden unter anderem durch Werkstückträger realisiert. Die eindeutige Struktur des Trägers, definiert eine Matrix auf dem jede Position exakt angesteuert werden kann.

Produktionsschritte, die mit einer Kiste voller Schüttgut undenkbar oder nur sehr aufwendig automatisiert werden können (Griff aus der Kiste), sind mit einem einmalig befüllten Werkstückträger leicht umzusetzen. Werkstückträger werden in der Regel auf einem Förderband oder Werkstückförderer entlang der Fertigungslinie bewegt, gelagert (zwischengepuffert) oder umchargiert. Die ZELL Systemtechnik fokussiert sich aktuell auf die Herstellung von Werkstückträgern, Körben und weiteren Komponenten, für den Transport und das Waschen von Bauteilen.

Bauteile fixieren und bei dem Transport schützen

Innerhalb der Fertigung können Werkstückträger nicht nur den gesamten Materialfluss strukturieren, sondern sie dienen vor allem auch dem Schutz durch eine eindeutige Fixierung der Bauteile.

Für jedes Bauteil die perfekte Werkstückaufnahme

Jede Werkstückaufnahme ist so angepasst, dass das zu transportierende Bauteil optimal geschützt werden kann. Handelt es sich also z. B. um ein ringförmiges Bauteil, kann dieses evtl. mit einem angepassten zylinderförmigen Clip aufgenommen werden. ZELL Kunden profitieren dabei von einem Portfolio, mit mehr als 700+ Standard-Clips und Multiclips in den verschiedensten Ausführungen. Diese werden mit Spritzgussmaschinen aus hochwertigem Polyamid-Kunststoff hergestellt und in großer Anzahl auf dem Träger montiert. Mit einem Multiclip, welcher 9-36 einzelne Clips vereint, konnte ZELL den Montageaufwand deutlich reduzieren und gleichzeitig die Kapazität auf dem selben Werkstückträger steigern.

Jeder Clip abhängig von Größe und Form, muss nun auf dem Träger montiert werden. ZELL hat hier unterschiedliche Verfahren etabliert:
  1. Der Clip wird von unten am Träger verschraubt (Dieses Verfahren wird findet immer seltener Anwendung, da bei intensiven Produktionsprozessen nach einiger Zeit, sich die kleinen Schrauben aus dem Kunststoff lösen können.)
  2. Der Clip wird eingedreht (Aktuell das häufigste Verfahren, da neben der leichten Montage, so auch eine hohe Flexibilität auf der Trägerfläche gewährleistet ist)
  3. Der Multiclip wird eingerastet (Mit dieser Innovation wurde der Montageaufwand weiter reduziert)
Das Montageverfahren ist generell abhängig von der Beschaffung des Trägers. So werden z. B. Clips auf unseren GRID- und GRID Plus Werkstückträgern an den Kreuzpunkten des Metallgitters verschraubt, auf unseren Trägerblechen mit Formstanzungen werden sie eingedreht und die Multiclips auf unseren neusten Kunststoffträgern nur noch eingerastet.

In jedem Fall entsteht ein Werkstückträger, der in der Lage ist abhängig von der Anzahl der Werkstückaufnahmen, eine entsprechende Kapazität an Bauteilen aufzunehmen. Dadurch eignen sich Werkstückträger nicht nur für den Transport, sondern auch für die Lagerung und Logistik hochwertiger Werkstücke.

Werkstückträger als Baugruppe

Generell möchte jeder Hersteller seinen Kunden eine individuelle Lösung anbieten, die perfekt auf sein Bauteil abgestimmt ist. Problematisch wird ein traditionell hergestellter Werkstückträger allerdings dann, wenn sich der Produktionsprozess ändert, ein neues Bauteil transportiert oder ein neues Projekt geplant wird. Da Werkstückträger aus Edelstahl oftmals verschweißt oder verschraubt werden, lassen sie sich nur begrenzt anpassen.

Die Lösung für die Zukunft sind daher modulare, standardisierte Werkstückträger-Baugruppen. Hier kann z. B. die Höhe mittels Distanzstücke leicht angepasst werden. Außerdem lässt sich eine Baugruppe immer leicht montieren und demontieren (s. Video). Jeder Kunde kann so sein Werkstückträgersystem beliebig anpassen.

ZELL hat dies frühzeitig erkannt und neue Produkte zusammen mit internationalen Kunden patentiert. Heute ist die Unternehmensgruppe führender Hersteller dieser neuen Art von Werkstückträgern.
Mehr zu unserem ZELL® Factory System

Warum benötige ich Industriekörbe/Waschkörbe?

Normalerweise ist mit einer passenden Werkstückaufnahme (Clip) für das jeweilige Bauteil, der Transportprozess innerhalb des Unternehmens gesichert. Ein passender Träger, auf dem der jeweilige Clip montiert werden kann, ist allerdings mehr als sinnvoll. So auch der passende Korb, insbesondere wenn sich dieser für das Waschen von Werkstücken eignet.

Hier können je nach Größe des Korbes mehrere Werksträger eingesetzt und gestapelt werden (s. Höhenermittlung). Der Korb wird mit einem Abschlussdeckel verschlossen. Dieser verfügt in der Regel über einen Sicherheitsmechanismus, um die einzelnen Werkstückträger zu fixieren.

Zusätzlich zu Körben aus Edelstahl finden oft auch Körbe aus Kunststoff Verwendung bei der schonenden Bauteilreinigung. Diese werden wiederum in passende Träger eingesetzt, welche so gefertigt sind, dass sie alle entsprechenden Standard-Kunststoffkörbe aufnehmen können. Alle Körbe sind so designed, dass sich die Werkstücke optimal umspülen lassen.

ZELL hat von Beginn an alle Produkte des ZELL Factory Systems so entwickelt, dass diese miteinander kompatibel sind, insbesondere für die jeweilige Standardgröße. So kann nicht nur eine gewisse Flexibilität bei der Zusammenstellung des Gesamtsystems, sondern schlussendlich auch die grundsätzliche Sicherheit, der zu transportierenden Bauteile gewährleistet werden.

Dies ist insbesondere wichtig bei Reinigungsprozessen. Innerhalb der Waschstraßen werden die Körbe gegriffen und geschwenkt für eine optimale Reinigung. Ein abgestimmtes Werkstückträgersystem vermeidet somit unnötige Umcharchierungsvorgänge.

Aus welchen Materialien werden Werkstückträger hergestellt?

Wie bereits erwähnt eignen sich Polyamid-Kunststoffe ideal für die Herstellung individueller Werkstückaufnahmen. Auch der Träger kann aus formbeständigem Polyamid hergestellt werden. Insbesondere Wärmebehandlungen in Öfen benötigen einen Werkstückträger, der nur aus hochwertigem Edelstahl gefertigt wurde (s. GRID System) und auch bei Temperaturen von bis 1.200 Grad Celsius formbeständig bleibt. Auch das Gewicht der Bauteile oder der Automationsprozess selbst spielen eine entscheidende Rolle. ZELL hat deshalb in der Vergangenheit immer wieder spezielle Branchenlösungen hergestellt, welche individuell auf das zu transportierende Werkstück angepasst sind.

Die ZELL Systemtechnik hat sich dazu entschieden, sich freiwillig gemäß ISO:9001 zertifizieren zu lassen, um Kunden ein Maximum an Produktionsqualität zu versichern.

Sind Werkstückträger nachhaltig?

Tatsächlich ist eine Werkstückaufnahme die individuell auf ein bestimmtes Bauteil angepasst ist, auf den ersten Blick nicht nachhaltig. Ändert sich ein Kundenprozess oder ist die Produktion eines neuen, andersförmigen Bauteils notwendig, kann der Werkstückträger lediglich demontiert und die verwendeten Clips recycelt werden.

Der Werkstückträger an sich lässt sich immer wieder verwenden und muss nur bei einer Größenanpassung für beispielsweise eine neue Maschine ausgetauscht werden. Auch in diesem Fall ist er aber recyclebar. Bei ZELL haben wir erkannt, dass das größte Potential für die nachhaltige Verwendung unserer Produkte in einer einfachen Demontage der verbauten Komponenten besteht.

Aus diesem Grund und um noch mehr Flexibilität der Werkstückträger-Baugruppe zu gewährleisten haben wir die strategische Entscheidung getroffen unsere Werkstückträger nur noch nach dem Baukastenprinzip herzustellen. Dieser lässt sich leichter montieren und demontieren.

Alle Komponenten können so vollständig getrennt und recycelt werden. Mit den austauschbaren Rundrahmen unserer neusten Körbe, garantiert ZELL zudem die flexible Anpassung und Nachhaltigkeit des gesamten Korb-Bausatzes, da dieser so in der Fläche veränderbar ist. Gleiches gilt für unsere neusten Werkstückträger, die sich je nach verwendeter Anzahl von Distanzhülsen in der Höhe anpassen lassen.

Warum standardisieren und nicht individualisieren?

Als Hersteller wollen wir langfristig Werkstückträger mit und für unsere Kunden entwickeln, welche ihnen den größten Mehrwert bieten. Mitunseren standardisierten Produkten ist es uns heute möglich die Mehrheit aller Kundenanforderungen abzudecken. Ein konsequenter Standard von modularen Produkten garantiert ein attraktives Preismanagement, Qualität und schnelle Verfügbarkeit unseres Portfolios.

Dagegen scheint die Zahl von 700+Standard-Clips einer Standardisierung zu widersprechen. Wie bereits erwähnt muss jede Werkstückaufnahme auf das jeweilige Bauteil angepasst werden. Dieser Aspekt hat seine Berechtigung, trotzdem bestätigt unsere Geschäftserfahrung das viele Bauteile sich ähneln und bereits entwickelte Clips, oft die erforderliche Lösung darstellen.

Sollte eine Kundenanforderung die Möglichkeiten unserer Standardkomponenten weit übertreffen, ist auch eine Neuentwicklung der passenden Werkstückaufnahme denkbar.

Fest steht, die Grenzen unserer heutigen Werkstückträger definieren lediglich weitere Innovationen von ZELL. „We have ideas for better solutions!

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